论文总字数：20867字

摘 要

现代社会人类疾病死亡的主要原因是心血管疾病及恶性肿瘤的发生，近些年来，各国科学家开发出各种药物递送系统以达到靶向治疗肿瘤的目的，目前药-肽偶联物peptide-drug conjugates（PDC）作为新的靶向疗法被广泛研究。本文中我们介绍了PDC的构成及其各组成部分（肽段、接头和药）对PDC的影响，其次介绍了PDC中的刺激响应设计，并着重介绍了酶、pH和氧化还原刺激响应设计。此外，我们还总结了一些PDC目前在生物医学和非生物上的应用情况。最后，我们通过多肽固相合成法完成了异硫氰酸荧光素（FITC）和肽段的偶联，并用高效液相的保留时间和质谱图对所得产物进行了确证。我们接下来将进一步进行药物和肽段的偶联实验。

关键词：药-肽偶联物（PDC） 刺激响应 细胞毒药物

Construction and characterization of amphiphilic drug peptide conjugates

Abstract

In modern society, the main cause of death of human diseases is the occurrence of cardiovascular diseases and malignant tumors. In recent years, scientists in various countries have developed various drug delivery systems to achieve the purpose of targeted treatment of tumors. At present, the drug peptide conjugates (PDC) as a new targeted treatment has been widely studied. In this paper, we introduce the composition of PDC and the influence of each component (peptide, linker and drug) on PDC. Secondly, we introduce the stimulus response design of PDC, especially the enzyme, pH and redox stimulus response design. In addition, we also summarized some applications of PDC in biomedical and abiotic fields. Finally, the coupling of fluorescein isothiocyanate (FITC) and peptide was completed by solid-phase peptide synthesis, and the products were confirmed by retention time of HPLC and mass spectrometry. Next, we will carry out further coupling experiments of drugs and peptides.

Key words: drug peptide conjugate (PDC); stimulus response; cytotoxic drugs

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 药-肽偶联物的概述 1

1.2 不同组分对PDC的影响 1

1.2.1 PDC中的短肽 1

1.2.2 PDC中的linker 3

1.2.3 PDC中的药 4

1.3 PDC中的刺激响应设计 4

1.3.1 酶刺激响应设计 4

1.3.2 pH刺激响应设计 5

1.3.3 氧化还原刺激响应设计 7

1.4 PDC的应用 7

1.4.1 用于药物递送治疗 7

1.4.2 使用生物相容性纳米药物作为常规抗生素的潜在替代品 8

1.4.3 成像应用 8

1.4.4 非生物应用 9

第二章 细胞毒药物和肽序列的筛选 9

2.1细胞毒药物的筛选 9

2.1.1 直接影响DNA结构与功能的药物 9

2.1.2 干扰转录过程和阻止RNA合成的药物 10

2.1.3 抑制蛋白合成与功能的药物 10

2.2 肽序列的筛选 11

第三章 药肽单体的构建及表征 11

3.1实验材料和仪器 11

3.1.1实验试剂 11

3.1.2实验仪器及耗材 12

3.2多肽固相合成（交由杭州丹港生物科技有限公司合成） 13

3.2.1hplc及ms图谱 13

3.3药肽单体表征 15

3.3.1粒径表征 15

3.3.2TEM表征 15

3.3.3酶切实验 15

3.4实验结果（粒径，TEM，酶切） 16

3.4.1 粒径图 16

3.4.2 TEM图片 17

3.4.3 酶切图片 17

第四章 全文总结与展望 18

4.1 全文总结 18

4.2 全文展望 18

参考文献 19

致 谢 23

第一章 绪论

1.1 药-肽偶联物的概述

目前针对肿瘤的治疗，临床上采用的大多数抗癌药物都不具有肿瘤靶向性，导致肿瘤治疗效果不理想，且存在严重的副作用[1-2]。在过去的几十年中，基于用靶向剂选择性地向肿瘤递送药物的设想，抗体-药物偶联物（ADC）和肽-药物偶联物（PDC）作为新的靶向疗法被广泛研究。

PDC是一类通过可裂解的接头将一个或多个药物分子与短肽结合在一起的偶联物，其旨在利用小分子肽的生物学活性和自组装潜力来提高药用化合物的治疗功效[3]。当药物具有一些小部分的共价修饰时，可暂时掩盖或限制药物的生物活性并赋予整体所需的药代动力学特性，这样的前药策略使得PDC在癌症治疗中有足够的药物运送到靶部位，同时使其最少的暴露于健康组织。借助肽，我们可以将药物靶向递送至特定部位（主动靶向或被动靶向），甚至可以更有效地内化到细胞中。一旦PDC到达靶向部位，就可以在特定刺激下断裂释放药物，提高了患病组织药物浓度，并减少健康组织中药物的积累。

这些偶联物利用自组装的潜力来创建纳米载体，从而可以通过多种给药方式进行药物递送。自组装的PDC中的不同部分都具有形成纳米结构的能力，即可形成单分子纳米药物，该载体能随着时间的流逝或由于某些特定刺激而分解并释放出活性药物[4]。PDC通过增强渗透和保留效应增加了肿瘤的吸收，同时纳米尺寸降低了肾脏清除率。低分子量的PDC可通过简单的HPLC技术纯化至均质，使得我们可有效控制PDC的分子量和纯度。

1.2 不同组分对PDC的影响

1.2.1 PDC中的短肽

PDC中的短肽是特定肽，这种可选择的氨基酸序列使我们能控制偶联物的理化性质并将特定受体主动靶向至肿瘤细胞表面而不引起免疫应答，同时氨基酸的多样性便于我们制备许多不同的PDC[5]。我们在分子水平上对肽段的操作还意味着可以精确确定药物的偶联反应的反应位点的数量和位置，从而在序列水平上控制PDC的结构。

这些短肽通常对独特的分子靶标表现出优异的亲和力和特异性，我们可以将多种多样的靶向组整合到PDC设计中形成整合靶向肽-药物偶联物以实现针对特定细胞类型的特异性靶向。例如，α _v β _3-靶向精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD），将RGD4C上的游离羧基偶联到阿霉素（DOX）的3'-氨基位置上得到的偶联物比游离DOX 表现出更高的体内肿瘤生长和转移抑制功效。更重要的是，在体外，组织病理学测定前体药物对肝脏和心脏的毒性比游离DOX低[6]。

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